Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2013 / Cilt: 28 - Sayı: 4

THE EFFECTS OF DIFFERENT FLY ASH FILLERS ON THE MECHANICAL PROPERTIES, THERMAL AND FIRE BEHAVIORS OF RIGID POLYURETHANE FOAMS

DOLGU MADDESİ OLARAK KULLANILAN FARKLI UÇUCU KÜLLERİN SERT POLİÜRETAN KÖPÜK MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ İLE ISIL VE YANMA DAVRANIŞLARI ÜZERİNE ETKİLERİ

Pages
841–853
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Experimental results indicated that fly ash addition into rigid polyurethane foam has no negative effects on thermal conductivity of the materials; however it caused decreasing in the compression strength within the acceptable limits.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Fly ash which is a by-product of coal-fired power stations has been used as filler in different polymeric materials for different purposes.
📊
Key Findings & Data:The fly ashes were added in 5 %, 10 %, 15 % and 20 % in the total mass.
💡
Conclusion & Impact:Experimental results indicated that fly ash addition into rigid polyurethane foam has no negative effects on thermal conductivity of the materials; however it caused decreasing in the compression strength within the acceptable limits.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Fly ash which is a by-product of coal-fired power stations has been used as filler in different polymeric materials for different purposes. Since the chemical composition and the size of fly ash may vary depending on the coal type and combustion, properties of fly ash should be examined before the incorporation of fly ash into polymeric materials. In this study, two fly ashes which have different chemical compositions are used as filler in rigid polyurethane foams. The fly ashes were added in 5 %, 10 %, 15 % and 20 % in the total mass. The morphology of polyurethane foam cells was observed by using scanning electron microscopy and the effects of two different fly ashes on the thermal conductivity, the compressive strength, thermal stability and flammability of rigid polyurethane foams were investigated. Experimental results indicated that fly ash addition into rigid polyurethane foam has no negative effects on thermal conductivity of the materials; however it caused decreasing in the compression strength within the acceptable limits. In addition, it was determined that the foam materials filled with the fly ash containing high amount of SiO2 shows better fire resistance and thermal stability.

Özet

Kömür kullanılan güç santrallerinin bir yan ürünü olan uçucu kül, farklı polimer malzemelerde değişik amaçlar için dolgu maddesi olarak kullanılmaktadır. Uçucu külün kimyasal bileşimi ve parçacık boyutu, kömür tipine ve yanmaya bağlı olarak değişebildiğinden dolayı polimer malzemelerde kullanılmadan önce bu özelliklerinin incelenmesi gereklidir. Bu çalışmada, farklı kimyasal bileşime sahip iki uçucu kül, sert poliüretan köpük malzemede dolgu maddesi olarak kullanılmıştır. Uçucu küller toplam kütleye % 5, % 10, % 15 ve % 20 oranlarında eklenmiştir. Sert poliüretan köpüğün elektron mikroskobu ile hücre yapısı incelenmiş ve iki farklı uçucu külün köpüğün ısı iletim katsayısına, basma dayanımına, ısıl kararlılığına ve alev alabilirliğine etkileri incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, uçucu küllerin sert poliüretan köpük malzemeye ilavesinin ısı iletim katsayısı üzerinde olumsuz etkilere sebep olmadığını, bununla birlikte, basma dayanımında kabul edilebilir sınırlar içerisinde düşmelere neden olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, yüksek SiO2 içeren uçucu kül ilaveli köpük malzemelerin ısıl bozunma ve yanmaya daha dirençli olduğu belirlenmiştir.

🔖

Cite This Article

YURTSEVEN, R., TARAKCILAR, A. R., TOPÇU, M. (2022). THE EFFECTS OF DIFFERENT FLY ASH FILLERS ON THE MECHANICAL PROPERTIES, THERMAL AND FIRE BEHAVIORS OF RIGID POLYURETHANE FOAMS. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 28 - Sayı: 4, 841–853. https://ajindex.com/articles/524366

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (12)

  1. Şengül Ü., “Uçucu Kül ve Çevresel Etkileri”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt 7, No 1, 89-104, 2001
  2. Güler G., Güler E., İpekoğlu Ü. ve Mordoğan H., “Uçucu Küllerin Özellikleri ve Kullanım Alanları”, Türkiye 19. Uluslararası Madencilik Kongresi ve Fuarı, İzmir, Türkiye, 419-423, 09- 12 Haziran 2005
  3. Ahmaruzzaman M., “A Review on the Utilization of Fly Ash”, Progress in Energy and Combustion Science, Cilt 36, 327–363, 2010
  4. Aruntaş H. Y., “Uçucu Küllerin İnşaat Sektöründe Kullanım Potansiyeli” Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 21, 193-203, 2006
  5. Fırat S. ve Cömert A.T., “Uçucu Kül, Kireç ve Çimento ile İyileştirilmiş Kaolinde Kür Süresinin CBR Üzerine Etkileri”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University,Cilt 26, No 4, 719-730, 2011
  6. Itskos G., Rohatgi P. K., Moutsatsou A., DeFouw J.D., Koukouzas N., Vasilatos C. ve Schultz B.F., “Synthesis of A356 Al–High-Ca Fly Ash Composites by Pressure Infiltration Technique and their Characterization”, Journal of Materials Science, Cilt 47, 4042–4052, 2012
  7. Gürü M., Atar M. ve Yıldırım R., “Production of Polymer Matrix Composite Particleboard From Walnut Shell and Improvement of Its Requirements”, Materials and Design, Cilt 29, 284–287, 2008
  8. Gürü M., Aruntaş Y., Tüzün F.N. ve Bilici İ., “Processing of Urea-Formaldehyde-Based Particleboard from Hazelnut Shell and Improvement of Its Fire and Water Resistance”, Fire and Materials, Cilt 33, No 8, 413-419, 2009
  9. Gürü M., Şahin M., Tekeli S. ve Tokgöz H., “Production of Polymer Matrix Composite Particleboard from Pistachio Shells and Improvement of its Fire Resistance by Fly Ash”, High Temperature Materials And Processes, Cilt 28, No 3, 191-195, 2009
  10. Kongvasana N., Kositchaiyong A., Wimolmala E., Sirisinha C., ve Sombatsompopa N., “Fly Ash Particles and Precipitated Silica as Fillers in Nr/Cr Vulcanizates Under Thermal and ThermalOil Ageing” Polymers for Advanced Technologies, Cilt 22, 1014–1023, 2011
  11. Sombatsompop N., Thongsang S., Markpin T. ve Wimolmala E. “Fly Ash Particles and Precipitated Silica as Fillers in Rubbers. I. Untreated Fillers in Natural Rubber and Styrene– Butadiene Rubber Compounds”, Journal of Applied Polymer Science, Cilt 93, 2119–2130, 2004
  12. Rama S. R. ve Rai S. K., “Studies on Physicomechanical Properties of Fly Ash-Filled Hydroxyl-Terminated Polyurethane-Toughened Epoxy Composites”, Journal of Reinforced Plastic